Подключение люминесцентных ламп

Отличительный принцип схемы подключения люминесцентных светильников заключается в необходимости включения в нее приборов пускового типа, от них зависит длительность эксплуатации.

Для того чтобы разбираться в схемах необходимо понимать принцип работы данных светильников.

Технические характеристики люминесцентных ламп

Устройство светильника люминесцентного типа – это герметичный сосуд, наполненный особой консистенцией из газа. Расчёт смеси производился с целью растрачивания меньшей энергии ионизации газов в сравнении с обычными лампами, за счет этого можно хорошо сэкономить на освещении дома или квартиры.

Для постоянного освещения необходимо удержание тлеющего разряда. Этот процесс обеспечивается с помощью подачи нужного напряжения. Проблема заключается лишь в следующей ситуации – такой разряд появляется от подающего напряжения, которое выше рабочего. Но и эта задача была решена производителями.

На двух сторонах лампы устанавливаются электроды, которые принимают напряжение, и поддерживают разряд. Каждый электрод имеет два контакта, с которыми происходит соединение источника тока. За счет этого происходит нагревание зоны, которая окружает электроды.

Светильник загорается впоследствии нагрева каждого электрода. Происходит это за счет воздействия на них высоковольтных импульсов и последующей работы напряжения.

При воздействии разряда газы находящиеся в емкости лампы активизируют излучение ультрафиолетового света, который не воспринимается глазом человека. Для того чтобы зрение человека различало это свечение колба внутри покрыта люминофорным веществом, которое смещает частотный интервал освещения в видимый интервал.

Изменяя структуру данного вещества происходит изменение гаммы цветовых температур.

Важно! Нельзя попросту включить светильник в сеть. Дуга появится после обеспечения прогревания электродов и импульсного напряжения.

Специальные балласты помогают обеспечить такие условия.

Подключение через электромагнитный балласт

Нюансы схемы подключения

Цепь данного вида должна включать в себя наличие дросселя и стартера.

Стартер выглядит как небольшой по мощности источник неонового освещения. Для его питания необходима электросеть с переменным значением тока, также он оснащен некоторым количеством биметаллических контактов.

Подключение дросселя, стартерных контактов и электродных нитей происходит последовательно.

Другой вариант возможен при замещении стартера на кнопку от входного звонка.

Напряжение будет осуществляться удержанием кнопки в состоянии нажатия. Когда светильник зажжётся ее необходимо отпустить.

1-й способ подключения люминесцентных ламп

  • подключенный дроссель сохраняет электромагнитную энергию;
  • с помощью стартерных контактов поступает электричество;
  • перемещение тока осуществляется с помощью вольфрамовых нитей нагревания электродов;
  • нагрев электродов и стартера;
  • затем размыкаются контакты стартера;
  • энергия, которая аккумулируется с помощью дросселя освобождается;
  • светильник включается.

Для того чтобы увеличить показатель полезного действия, уменьшить помехи в модель схемы вводятся два конденсатора.

Плюсы данной схемы:

Недостатки схемы:

– большая масса устройства;

– лампа мерцает, что не хорошо сказывается на зрении;

– потребляет большое количество электроэнергии;

– включается устройство около трех секунд;

– плохое функционировании при минусовых температурах.

Подключение с помощью вышеописанной схемы происходит со стартерами. Рассматриваемый ниже вариант имеет модель стартера S10 мощностью 4-65Вт., лампу на 40Вт и такую же мощность у дросселя.

Этап 1. Подключение стартера к штыревым контактам лампы, которые имеют вид нитей накаливания.

Этап 2. Остальные контакты подключается к дросселю.

Этап 3. Конденсатор подключается к контактам питания параллельным образом. За счет конденсатора компенсируется уровень реактивной мощностью, и происходит уменьшение количества помех.

Подключение люминесцентных ламп через электронный балласт

Особенности схемы подключения

За счет электронного балласта лампе обеспечивается долгий период функционирования и экономия затрат электроэнергии. При работе с напряжением до 133 кГц свет распространяется без мерцания.

Микросхемами обеспечивается питание светильников, подогрев электродов, тем самым повышается их продуктивность и увеличиваются сроки эксплуатации. Имеется возможность совместно с лампами данной схемы подключения использовать диммеры – это устройства, которые плавно регулируют яркость свечения.

Электронный балласт преобразует напряжение. Действие постоянного тока трансформируется в ток высокочастотного и переменного вида, который переходит на нагреватели электродов.

Повышается частота за счет этого происходит уменьшение интенсивности нагревания электродов. Использование электронного балласта в схеме подключения позволяет подстроиться под свойства светильника.

Плюсы схемы данного вида:

  • большая экономия;
  • лампочка плавно включается;
  • отсутствует мерцание;
  • бережно прогреваются электроды лампы;
  • допустимая эксплуатация при низких температурах;
  • компактность и маленькая масса;
  • долговременный срок действия.

Минусы схемы данного вида:

  • усложненность схемы подключения;
  • большая требовательность к установке.

Порядок подключения ламп

Светильник подключается в три этапа:

– происходит прогревание электродов, за счет чего аккуратно и размеренно запускается устройство;

– создается мощный импульс, который требуется для поджигания;

– рабочее напряжение балансируется и подается на лампу.

Подключение люминесцентных ламп последовательно

Очередность подключения

Этап 1. Параллельное подсоединение стартера к каждой лампе.

Этап 2. Последовательное подсоединение с помощью дросселя свободных контактов к сети.

Этап 3. Параллельное подсоединение конденсаторов к контактам лампы. За счет этого происходит снижение помех, а также компенсирование реактивной мощности.

Видео – Подключение люминесцентных ламп


Источник: nesmetnoe.ru

Схема светильника для люминесцентных ламп

Схема включения люминесцентных ламп гораздо сложнее, нежели у ламп накаливания.
Их зажигание требует присутствия особых пусковых приборов, а от качества исполнения этих приборов зависит срок эксплуатации лампы.

Чтоб понять, как работают системы запуска, нужно до этого ознакомиться с устройством самого осветительного устройства.

Люминесцентная лампа представляет из себя газоразрядный источник света, световой поток которого формируется в главном за счёт свечения нанесённого на внутреннюю поверхность колбы слоя люминофора.

>

При включении лампы в парах ртути, которыми заполнена пробирка, случается электронный разряд и возникшее при всем этом уф-излучение воздействует на покрытие из люминофора. При всем этом происходит преобразование частот невидимого уф-излучения (185 и 253,7 нм) в излучение видимого света.
Ети лампы обладают низким потреблением электроэнергии и пользуются большой популярностью, особенно в производственных помещениях.

Схемы

При подключении люминесцентных ламп используется особая пуско-регулирующая техника – ПРА. Различают 2 вида ПРА : электронная – ЭПРА (электронный балласт) и электромагнитная – ЭМПРА (стартер и дроссель).

Схема подключения с применением электромагнитный балласта или ЭмПРА (дросель и стартер)
Принцип работы: при подключении электропитания в стартере появляется разряд и
замыкаются накоротко биметаллические электроды, после этого ток в цепи электродов и стартера ограничивается лишь внутренним сопротивлением дросселя, в следствии чего же возрастает практически втрое больше рабочий ток в лампе и мгновенно нагреваются электроды люминесцентной лампы.
Одновременно с этим остывают биметаллические контакты стартера и цепь размыкается.
В то же время разрыва дроссель, благодаря самоиндукции создает запускающий высоковольтный импульс (до 1 кВольта), который приводит к разряду в газовой среде и загорается лампа. После чего напряжение на ней станет равняться половине от сетевого, которого станет недостаточно для повторного замыкания электродов стартера.
Когда лампа светит стартер не будет участвовать в схеме работы и его контакты будут и останутся разомкнуты.

  • В сравнении со схемой с электронным балластом на 10-15 % больший расход электричества.
  • Долгий пуск не менее 1 до 3 секунд (зависимость от износа лампы)
  • Неработоспособность при низких температурах окружающей среды. К примеру, зимой в неотапливаемом гараже.
  • Стробоскопический результат мигания лампы, что плохо оказывает влияние на зрение, при чем детали станков, вращающихся синхронно с частотой сети- кажутся неподвижными.
  • Звук от гудения пластинок дросселя, растущий со временем.

Схема включения с двумя лампами но одним дросселем. Следует заметить что индуктивность дросселя должна быть достаточной по мощности етих двух ламп.
Следует заметить что в последовательной схеме включения двох ламп применяются стартеры на 127 Вольт, они не будут работать в одноламповой схеме, для которой понадобятся стартеры на 220 Вольт

Ета схема где, как видите, нет ни стартера ни дроселя, можна применить если у ламп перегорели нити накала. В таком случае зажечь ЛДС можно при помощи повышающего трансформатора Т1 и конденсатора С1 который ограничит ток протекающий через лампу от сети 220вольт.

Ета схема подойдет все для тех же ламп у которых перегорели нити накала, но сдесь уже ненада повышающего трансформатора что явно упрощает конструкцию устройства

А вот такая схема с применением диодного выпрямительного моста устраняет ее мерцание лампы с частотой сети, которое снановится очень заметным при ее старении.

Источник: elektt.blogspot.com

Схема светильника.

Чтобы поддержать и стабилизировать процесс разряда используется схема светильника, содержащая балластное сопротивление, подключенное с люминесцентной лампой последовательно в виде дросселя или комбинации дросселя с конденсатором – пускорегулирующим аппаратом (ПРА).

Для простого расчета необходимого числа ламп воспользуйтесь Калькулятором расчета количества ламп.

Люминесцентная лампа работает в установившемся режиме при таком напряжении сети, которого не хватает для ее зажигания. Чтобы произошел пробой газового пространства, то есть образовался газовый заряд, необходимо подать на электроды импульс повышенного напряжения или осуществить предварительных разогрев, повысив тем самым эмиссию электронов. Для обеспечения и того и другого используется стартер, включенный параллельно лампе.

Схема светильника «а» показывает включение люминесцентной лампы с индуктивным балластом, схема «б» – с индуктивно-емкостным:

Чтобы понять необходимость использования балласта, необходимо знать о том, каким образом зажигается люминесцентная лампа. Стартер является миниатюрной лампочкой тлеющего разряда, имеющей неоновое наполнение и два биметаллических электрода. В нормальном положении они разомкнуты.

Когда на систему подается напряжение, электроды в стартере изгибаются и замыкаются на короткое время. Это приводит к тому, что ток в цепи электродов и стартера, который обычно ограничивается исключительно сопротивлением дросселя, увеличивается до двукратного или даже трехкратного от обычного рабочего значения, что приводит к быстрому разогреву электродов лампы. Одновременно с этим электроды стартера остывают и его цепь размыкается. Когда стартер разрывает цепь, в дросселе возникает повышенное напряжение, что приводит к разряду в газовой среде лампы и ее зажиганию.

Когда схема светильника срабатывает и люминесцентная лампа зажигается, уровень напряжения в ней составляет примерно половину от обычного сетевого. Такой же уровень напряжения удерживается и на стартере, а значит его не будет достаточно, чтобы осуществилось повторное замыкание. В связи с этим, когда лампа горит, стартер остается разомкнутым и не принимает участие в работе схемы.

Данная схема светильника показывает одноламповое стартерное включение лампы:

– С1, С2 и С3 – конденсаторы.

Подключенный параллельно стартеру конденсатор, как и те, которые подключены на входе схемы, нужны для того, чтобы снизить уровень радиопомех. Кроме того, конденсатор С1 используется для того, чтобы увеличить срок эксплуатации стартера и участвует в процессе зажигания люминесцентной лампы, снижая импульс напряжения, возникающего в стартере с 8 000 – 12 000 В до 600 – 1 500 В. Одновременно с этим он делает импульс более продолжительным, увеличивая тем самым его энергию.

>

Описанная стандартная схема светильника имеет один недостаток – низкий показатель cos фи, достигающий в среднем всего 0,5. Чтобы повысить этот показатель, используется индуктивно-емкостная схема или подключение конденсатора на вводе. Но в этом случае высшие гармонические составляющие в кривой тока, определяемые пускорегулирующим оборудованием и спецификой газового заряда, не дают поднять его выше 0,9-0,92. Двухламповые светильники имеют систему компенсации реактивной мощности. Ее работа состоит в следующем: одна лампа включается с индуктивным балластом, другая – с индуктивно-емкостным. Это позволяет увеличить показатель cos фи до 0,95. Еще одно преимущество использования этой схемы – возможность сглаживания пульсации светового потока ламп, причем сглаживание это значительное.

Использование пускорегулирующего аппарата с расщепленной фазой.

Для подключения люминесцентных ламп, имеющих мощность 40 и 80 Вт, наиболее часто используется импульсная двухламповая схема светильника, в которой используются балластные компенсированные устройства 2УБК-40/220 и 2УБК-80/220, работа которых основана на так называемой «расщепленной фазе. Эти комплексные электрические аппараты имеют дроссели, разрядные сопротивления и конденсаторы.

К одной из ламп последовательно подключается дроссель-индуктивное сопротивление, благодаря чему создается отставание тока от приложенного напряжения по фазе. Со второй лампой последовательно подключается не только дроссель, но и конденсатор. Его сопротивление превышает сопротивление дросселя в 2 раза, что способствует опережению тока. При этом показатель суммарного коэффициента мощности комплекта составляет в среднем 0,9-0,95. Конденсатор, подключенный с дросселем одной из ламп параллельно, подбирается специально таким образом, чтобы он способствовал сдвигу фаз между токами обеих ламп. Этот сдвиг должен обеспечивать существенное уменьшение глубины колебаний светового потока ламп, а значит схема светильника будет работать более эффективно.

Чтобы увеличить ток подогрева электродов используется компенсирующая катушка, подключенная последовательно с емкостью и отключаемая стартером. Это видно на монтажной схеме включения двухлампового аппарата 2УБК (пунктирная линия обозначает корпус пускорегулирующего аппарата (ПРА):

Л – люминесцентная лампа;

– r – разрядное сопротивление.

Схема схема светильника без использования стартера.

Стартерная система включения имеет несколько недостатков, среди которых наиболее существенные:

– вероятность возгорания при работе в аварийном режиме;

– значительный уровень шума, издаваемого при работе ПРА;

Это привело к необходимости разработки схем светильника, которые не предполагали бы использование стартера, но при этом оставались экономически выгодными и пригодными для применения в простых и недорогих установках. В первую очередь для надежной работы таких схем были разработаны и рекомендуются к применению лампы, на колбы которых нанесена токопроводящая полоса.

Среди таких схем наибольшей популярностью пользуются трансформаторные, обеспечивающие быстрый пуск ламп и использующее дроссель для обеспечения балластного сопротивления. За предварительный нагрев катодов в таких схемах отвечает автотрансформатор или накальный трансформатор.

Ниже показана одно- и двухламповая схема светильника:

Л – люминесцентная лампа;

НТ – накальный трансформатор.

На сегодняшний день расчеты позволили установить, что использование стартерных схем является более выгодным в экономичном плане, в частности из-за более низких потерь энергии (схема светильника без стартера – 35%, со стартером – примерно 20-25%). Именно поэтому они более распространены. В то же время схемы, в которых используются электромагнитные ПРА, вытесняются схемами, работающими с более экономичными и функциональными электронными ПРА.

Источник: www.calc.ru

Схемы подключения люминесцентных ламп

Вступление

Существует два способа подключения люминесцентных ламп: при помощи стартера и дросселя (ЭМПРА) и при помощи электронного пускового аппарата (ЭПРА). Нельзя сказать, что они отличаются принципиально, но в схемах подключения задействованы различные устройства.

Схемы подключения люминесцентных ламп при помощи ЭМПРА

ЭМПРА это электромагнитный пускорегулирующий аппарат, а по сути, обычный дроссель. В схеме подключения ЭМПРА обязательно задействуется стартер, который создает первый импульс для начала свечения люминесцентной лампы.

Схема подключения люминесцентной лампы ЭМПРА

Данная схема подключения используется в большинстве стандартных одноламповых светильниках местного освещения эконом класса.

Схема индуктивная реализация

  • Напряжение питания 220 Вольт;
  • Дроссель (LL) подключается последовательно к проводу питания и выводу 1 лампы;
  • Стартер подключается параллельно к выводам 2 и 3 лампы;
  • Вывод 4 лампы подключается ко второму проводу питания;
  • В схеме участвует конденсатор, который снижает импульс напряжения, увеличивает срок службы стартера и снижает радиопомехи при работе светильника.

Схема индуктивно-ёмкостная реализация

Вторая схема подключения называется индуктивно-ёмкостной. В ней дроссель и конденсатор (индуктивное и ёмкостное сопротивление схемы) включаются последовательно. Стартер по-прежнему подключен параллельно вывода 2-3 лампы.

Схема подключения 2-х люминесцентных ламп до 18 Вт (ЭМПРА)

Несколько меняются схемы подключений при двух лампах. Наиболее распространены две схемы для ламп до 18 Вт (последовательная) и ламп 36 Вт (параллельная).

В первой схеме, по-прежнему участвуют два стартера, один стартер для каждой лампы. Дроссель подключается, как в схеме с индуктивной реализацией. Мощность дросселя подбирается суммированием мощности ламп.

Важно! В данной (последовательной) схеме необходимо использовать стартеры на 127 (110-130) Вольт. Мощность ламп не может быть больше 22 Вт.

Во второй параллельной схеме, участвуют уже два дросселя (LL1 и LL2). Стартеров по-прежнему два, один стартер для каждой лампы.

Важно! В данной схеме используются стартеры на 220-240 Вольт. Мощность ламп до 80 Вт.

Важно замечание. Современные ЭмПРА выпускаются в едином корпусе. Для подключения на корпусе есть только выводы контактов. Схема подключения ламп указывается на корпусе.

>

Схемы подключения люминесцентных ламп при помощи ЭПРА

ЭПРА это электронное пускорегулирующие устройство. По сути это сложная электронная схема которая обеспечивает и запуск и стабильную работу люминесцентных ламп (светильников).

Отмечу, что каждый производитель ЭПРА по-своему выводит контакты для подключения к ним ламп. Схема подключения люминесцентных ламп указана на корпусе или в паспорте ЭПРА Пример на фото.

Для информации публикую подбор схем подключения различных ламп к ЭПРА различной маркировки.

Источник: ehto.ru

Схемы подключения люминесцентных ламп без дросселя и стартера

Люминесцентные трубчатые лампы долгое время были популярны в освещении помещений любой площади. Они долго работают и не перегорают, а значит их нужно значительно реже обслуживать. Основная проблема — это не перегорание самой лампочки (выгорание спирали и люминофора), а выход из строя пускорегулирующей аппаратуры. В этой статье мы расскажем, как выполнить подключение люминесцентной лампы без дросселя и стартера, а также запитать от низковольтного источника постоянного тока.

Классическая схема включения люминесцентных ламп

Несмотря на технический прогресс и все преимущества электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА), и по сей день часто встречается схема включения с дросселем и стартером. Напомним, как она выглядит:

Люминесцентная лампа — это колба, которая конструктивно выполняется как прямая и закрученная трубка, наполненная парами ртути. На её концах расположены электроды, например, спирали или иглы (для изделий с холодным катодом, которые используются в подсветке мониторов). Спирали имеют два вывода, к которым подается питание, а стенки колбы покрыты слоями люминофора.

Принцип работы стандартной схемы подключения люминесцентной трубки с дросселем и стартером довольно прост. В первый момент времени, когда контакты стартера холодны и разомкнуты – между ними возникает тлеющий разряд, он нагревает контакты и они замыкаются, после чего ток течет по такой цепи:

В этот момент под воздействием протекающего тока разогреваются спирали, при этом остывают контакты стартера. В определенный момент времени контакты от нагрева изгибаются и цепь разрывается. После чего, за счет энергии, накопленной в дросселе, происходит всплеск напряжения и в лампе возникает тлеющий разряд.

Такой источник света не может работать напрямую от сети 220В, потому что для ее работы нужно создать условия с «правильным» питанием. Рассмотрим несколько вариантов.

Питание от 220В без дросселя и стартера

Дело в том, что стартеры периодически выходят из строя, а дроссели перегорают. Всё это стоит не дешево, поэтому есть несколько схем для подключения светильника без этих элементов. Одну из них вы видите на рисунке ниже.

Диоды можно выбирать любые с обратным напряжением не менее 1000В и током не меньше чем потребляет светильник (от 0,5 А). Конденсаторы выбирайте с таким же напряжением в 1000В и ёмкостью 1-2 мкФ. Обратите внимание, что в этой схеме включения выводы лампы замкнуты между собой. Это значит, что спирали в процессе зажигания не участвуют и можно использовать схему для розжига ламп, где они перегорели.

Такую схему можно использовать для освещения подсобных помещений и коридоров. В гараже можно применять, если в нём вы не работаете на станках. Светоотдача может быть ниже, чем при классическом подключении, а световой поток будет мерцать, хоть это и не всегда заметно для человеческого глаза. Но такое освещение может вызвать стробоскопический эффект — когда вращающиеся части могут казаться неподвижными. Соответственно это может привести к несчастным случаям.

Примечание: во время экспериментов учтите, что запуск люминесцентных источников света в холодное время года всегда осложнен.

На видео ниже наглядно показано, как запустить люминесцентную лампу, используя диоды и конденсаторы:

Есть еще одна схема подключения люминесцентной лампы без стартера и дросселя. В качестве балласта при этом используется лампочка накаливания.

Лампу накаливания использовать на 40-60 Вт, как показано на фото:

Альтернативой описанным способам является использование платы от энергосберегающих ламп. Фактически это тот же ЭПРА, что используется с трубчатыми аналогами, но в миниатюрном формате.

На видео ниже наглядно показано, как подключить люминесцентную лампу через плату энергосберегающей лампы:

Питание ламп от 12В

Но любители самоделок часто задаются вопросом «Как зажечь люминесцентную лампу от низкого напряжения?», мы нашли один из вариантов ответа на этот вопрос. Для подключения люминесцентной трубки к низковольтному источнику постоянного тока, например, аккумулятору на 12В, нужно собрать повышающий преобразователь. Простейшим вариантом является схема автогенераторного преобразователя на 1 транзисторе. Кроме транзистора нам понадобится намотать трёхобмоточный трансформатор на ферритовом кольце или стержне.

Такую схему можно использовать для подключения люминесцентных ламп к бортовой сети автомобиля. Для её работы также не нужен дроссель и стартер. Более того она будет работать даже если её спирали перегорели. Возможно вам понравится одна из вариаций рассмотренной схемы.

Запуск люминесцентной лампы без дросселя и стартера можно осуществить по нескольким рассмотренным схемам. Это не идеальное решение, а скорее выход из ситуации. Светильник с такой схемой подключения не следует использовать в качестве основного освещения рабочих мест, но допустимо для освещения помещений, где человек не приводит много времени — коридоры, кладовые и прочее.

Источник: www.entehno.ru